机房监测管理系统方案书

1、机房监测管理系统方案书2009年9月第一章 行业背景- 3 -第二章 机房监测管理系统介绍- 4 -2.1 系统的设计原则- 4 -2.2 系统的架构- 5 -2.3 系统的组成- 7 -2.4 系统的组网方式- 8 -第一层：智能采集单元（智能采集终端）- 9 -第二层：分控中心（嵌入式采集服务器）- 10 -2.4.3 第三层：中心监控- 11 -2.5 系统模块说明- 12 -2.5.1 环境监测模块- 12 -2.5.2 配电监测模块- 13 -防雷失效监测模块- 13 -2.5.4 门禁管理模块- 13 -2.5.5 精密空调监控模块- 14 -2.5.6 UPS监控模块- 14 -

2、2.5.7 服务器监控模块- 15 -2.5.8 网络质量监控模块- 15 -2.6 软件功能说明- 16 -2.7 系统特点- 18 -2.8 系统优势- 19 -第三章 硬件设备介绍- 20 -3.1 智能采集终端- 20 -3.2 ID卡读卡器- 21 -3.3 温湿度传感器- 22 -3.4 烟雾探测器- 22 -3.5 电话拨号器- 23 -第一章 行业背景随着工业化、现代化的发展，计算机技术的快速兴起，计算机系统在工作生产中得到越来越多的应用，甚至已经成为生产经营中最重要的组成部分。随着计算机系统的稳定性、长时间运行能力的要求越来越高，系统的复杂程度、数据与日俱增，计算机房的环境建

3、设、环境情况、动力情况等要求等关乎系统安全性的影响因素也受到越来越多的重视和关注。一旦机房相关环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，甚至可能损坏硬件设备，造成严重后果。特别是对于政府、银行、证券、交通等需要实时数据处理的单位更是要求系统的安全，如果机房不能确保设备的长期、稳定、可靠地运行，相关部门就可能会背负着巨大的社会压力以及造成严重的经济损失。传统的机房监控是采取的是基于RS232/RS485采集设备以及工控机进行数据采集的监控方式，这种方式的数据输出稳定性以及实时性，特别是当终端采集设备数量比较多的情况下，不能保证系统地数据采集的实时性，而

4、且当线路出现故障时容易影响其它设备的数据采集，在嵌入式SOC技术快速发展的今天，基于网络接口的机房监测管理模式更能满足数据稳定性、实时性的要求。当今的时代，是优胜劣汰的竞争时代，提高管理水平、提高工作效率，已经是中国每个企业都能够立足社会，走向世界的有力保障，特别是提高信息化管理水平，是不断向国外企业看齐的标准。为提高管理效率、科学地、有效地管理好计算机机房及以设备，更加科学、更加全面对机房以及相关环境的分析以及管理平台（机房监测管理系统），进一步受到社会、企业的关注。第二章 机房监测管理系统介绍本公司的机房监测管理系统是我公司自主研发的基于IP网络的集中管理监测平台，它结合先进的传感器技术、

5、计算机技术、网络技术对计算机房的环境、电力供应、门禁管理、智能设备、网络设备、以及对服务器等IT信息化环境进行实时的监测，通过统一集中的监测管理平台，智能地控制各种智能设备，实现自动安全告警、远程监控、集中控制等功能。机房监测管理系统为企业及机房的管理人员提供了一个统一集中的监测管理平台，大大提高了系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力，有效地降低系统维护人员的日常工作强度，节约维护成本。通过对监测数据的分析，还能够及早地发现计算机房存在的安全性隐患，为确保营运计算机房安全稳定的运行提供有力的保障。2.1 系统的设计原则系统总体设计原则是：以监测与数据采集系统为基础、以自主开发的嵌入式监控产

6、品和系统软件为核心，通过信息交换和共享，将动力环境设备监控、门禁监控、安防报警、消防监控、it信息系统监控等各个部分组合成一个有机的整体，提高系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能，有效降低系统维护人员的日常工作强度，提高系统可用性并节约系统维护成本。2.2 系统的架构机房监测管理系统的主要内容可分为以下几个部分：温湿度传感器温湿度传感器环境监测烟雾传感器水浸传感器设备供电监测交流电电压交流电电流精密空调智能设备监控智能UPS机房监测管理中心平台智能PDU服务器状态 服务器监控应用软件后台服务交换机网络设备监控防火墙路由器门禁管理图（一）系统基本功能架构1） 监测管理中心平台

7、：监测管理中心平台负责对数据采集、处理、存储，是系统的主要核心部分。它基于网络TCP/IP接口，全面地采集分析各分散的源数据信息，实时地、动态地4利用曲线图等手段将环境的数据、网络设备的运行状态、网络质量等等现实出来。它能够全面地对各种采集信息进行分析处理，根据数据库设定的联动报警条件设置，实现报警的联动功能，能够驱动声光报警器、发短信、电话拨号等多种报警手段。监测管理中心平台除了具备基本的信息设置、报警条件配置等功能外，还具有脚本配置能力，对于相关的监测频率可以自定义设置；系统还集成门禁管理系统，可以对机柜（机房）的门禁进行配置管理；平台自带组态的图形管理功能，使系统能够更加直观的显示环境监

8、控的状态，能够方便的进行操作控制。值班人员是按操作密码所赋予的权限进行相应管理及控制工作。发生报警事件或其它事件时，监控中心平台系统会自动以形象的方式显示有关信息和发生声响提示，值班人员从计算机上可以马上了解到信号类别和发生的原因，从而相应做出判断和处理。监控管理中心平台是基于嵌入式系统BS架构的管理平台，系统地稳定性、抗病毒干扰能力更加出众，能够确保系统长期、不间断运行；而且是完全基于BS架构，管理端的使用更加方便直接，只需打开浏览器就可以完成相关的监控或者系统设置操作。2） 环境动力监控：随着计算机的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机系统平台已成为各大单

9、位的重要组成部分。机房和外围动力环境设备（供配电、UPS、空调等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。因为，一旦系统环境设备出现故障，就会影响计算机系统运行，造成数据传输或存储故障，当严重事故时，会造成设备报废，现场电脑长时间瘫痪，后果不堪设想。环境动力监控系统可以实现供配电、UPS、空调、消防、漏水、温湿度等设备或参数进行统一监控，监视各种设备的状态及参数，并可诊断设备部件情况，当设备故障或报警发生时及时给出报警信息。同时还可以对机房内的网络设备实现远程的智能监控和管理，提供准确的数据信息，为故障设备给出具有重要参考作用。3）服务器与网络质量监控：为了更加全面地分析了解计算机房设备运

10、行的环境进行检测分析，本系统增加了对服务器以及网络质量的监控。它以动态的曲线图纪录服务器运行的情况：包括cpu占用率、网络使用、存储容量、内存使用、系统进程等等的监控，并结合系统的报警功能，自动告警提示和报警。4）门禁管理：门禁系统可以针对机柜、机房出入口等重要部位安装门磁开关、电控锁、读卡器等控制装置，由中心控制室监控，以用户特权控制基准，系统采用先进的高科技技术，具有控制与管理功能，以降低风险、提高安全层次。统一对机房机柜进行管理，防止普通人员对机柜重要服务器等设备乱操作乱使用的现象，也为人员集中管理提供方便。2.3 系统的组成系统由远程用户计算机、监控中心、采集服务器、计算机网络、智能采

11、集终端、传感器组成。为了增强系统的功能，用户可根据需要选择配置短信机、声光报警器等设备，以增加系统的报警功能。 传感器：如温湿度传感器、烟雾传感器、电流电压传感器等，用以采集机房环境的基本参数，转换成相应的数据信号，传输给智能采集单元（智能采集终端）；智能采集单元（智能采集终端）：通过与传感器的联接，采集机房环境的温湿度、消防情况、监测是否漏水，监测输入到机柜的市电的电压、电流等情况，通过输入防雷失效信号，监测机房防雷设备的工作情况，通过自身集成的门禁管理功能，对机柜（机房）进行一体化的门禁管理，设备还扩展有RS232/485的数据输入端口，用以联接智能UPS、智能空调，实时掌握UPS、空调的

12、运行情况，控制智能设备的运行等。该智能采集单元是一体化的嵌入式SOC设备，具有硬件看门狗功能，而且基于TCP/IP的数据传输协议，全部接口都采用RJ45接口，设备安装调试更加方便快捷；采集服务器：本系统采用的监控服务器是基于嵌入式操作系统的采集服务器，经过长时间的测试，该服务器具有良好的稳定性能，长时间不间断的工作能力，为数据稳定的采集处理提供了好效的保障。监控服务器通过外接短信报警模块等，增加系统的报警和状态运行提示功能。监控服务器可以完全脱离监控中心独立运行，数据实现本地自我独立保存能力，特别使用中小型机房监控的模式下使用；监控中心：监控中心的功能是将分散的各监控采集服务器采集到同一个集中

13、管理的平台下，它与采集服务器实现了数据的同步和集中保存，为各种联网、分散的机房监控提供了集中统一管理的平台。它采用图形式的操作显示介面，客观直接，便于管理的操作控制，及早发现问题，解决问题。远程用户计算机（监控管理用户）：由于本系统采用BS的软件架构，系统使用和维护都相当方便，系统管理主要在网络内使用浏览器输入用户名跟密码，系统就自动根据你帐号的权限来登录使用系统；计算机网络：通过××单位的内部网络，将各地机房的监控系统连接在一起，各地提供10/100M的网络接入口供监控系统使用，监控中心和各机房之间通过TCP/IP连接，与具体连接的网络类型无关。联网监控管理平台与机房监控

14、系统的实时设备数据传输占用极少的带宽，只需50K的带宽即可满足机房监控系统传输实时监控数据的网络带宽要求。2.4 系统的组网方式系统主要应用在中小型计算机房以及一些无人值班的机房，组网方式根据实际环境的情况而定，可以相对单一集中，也可以分散复杂。系统主要采用3级分层结构：SUSSSC智能采集单元 a分控中心监控中心 图（二）3级分层结构1） 第一层为采集单元（SU），连接各种传感器和智能设备，负责采集各机柜/机房的各种环境参数、配电参数等；2） 第二层为数据分控管理中心（SS），基于嵌入式操作系统系统，连接下属各个智能采集单元，设备间全部通过TCP/IP网络实行数据通讯，大大地方便了设备的接入

15、，系统扩展能力强。采集的数据保存到本地存储设备，实现了数据的分级保存，提高系统数据的稳定性；3） 第三层为数据监控中心（SC），通过集中的管理平台将各个分散的分控中心有机地联接起来，形成一个统一的、集中的监控网络系统平台，为企业的营运提供了重要的安全环境参数，为计算机设备的安全运行提供强大的保障。第一层：智能采集单元（智能采集终端）图（三）SU的实现 第二层：分控中心（嵌入式采集服务器）图（四）SS的实现 第三层：中心监控图（五）SC的实现2.5 系统模块说明 环境监测模块环境监测模块主要通过硬件的设备对环境的温度、湿度、烟度、水浸等模拟量和开关量进行实时的监测。对机房内重要区域内的温度、湿度

16、进行实时监测，实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，运用动态的颜色图标显示。可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的报警上限与下限值，当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，监控主机系统发出报警。当水浸传感器感应到所在区域漏水时，监控系统发出报警。使用水浸传感器直接接入采集终端的IO 口，通过采集终端将报警信息传送至监控中心，集中统一管理。消防监测与漏水检测类似，直接将烟雾探测器接入到采集终端IO 口，通过监控主机上传数据集中统一管理。消防系统的监测可直接接入由原消防系统输出报警信号，此消防报警信号为开关量，接入方式类似。每台智能采集终端可以接入一台温湿度

17、传感器、一台烟雾传感器、一台水浸传感器，如果需要对不同分区的环境同时进行监测，可以通过添加智能采集终端进行设备的扩充。如果客户只需增加多个相同的传感器（如温湿度传感器）则可通过485的温湿度传感器进行扩充。图（六）环境监控模块2.5.2 配电监测模块配电监测模块主要是对输入机柜的市电/UPS电进行单相交流的监测，通过获取交流电电压、电流等实时参数，能有效获知服务器等设备供电是否正常，是否处于设备硬件故障状态等。配电的监测的安装方法与普通台式计算机相似，直接将220V交流电输入，然后通过电源输出端接到机柜电源设备供电插座上面。设备硬件内部自动实现电压和电流的采集，无需接线、上螺丝等，无需专业的电

18、工人员进行安装。通过分析有关参数的历史数据，管理员能清楚地知道供电电源的质量是否可靠好，当电源参数超过设备的安全电源要求时，系统即可提供及时的报警以便管理员及时地采取措施，尽可能快地通知相关工作管理人员，以免造成更大的破坏或者损失。当系统需要监测三相的电源以及较大安数的电流（10A以上）进行监测时，需要配置外置的电压电流变送模块。2.5.3防雷失效监测模块在配电柜中，市电由外部进到机房，当出现雷击时，将会导致机房设备的损坏，直接影响机房的正常运行，需要对机房内的防雷状态进行实时的监控，当出现雷击或防雷器故障时，立即发出报警，通知管理人员。建议对机房内的市电进线部分进行防雷保护，加装防雷器，防雷

19、实效信号直接接入采集终端，采集终端将实时状态数据传送给嵌入采集服务器，由嵌入式采集服务器上传到监控中心，实现防雷状态的实时检测。2.5.4 门禁管理模块本门禁管理系统属于小型门禁管理系统，可以运用于机柜门禁管理，如用语机房的门禁管理，但需要增加一些外置驱动电源等，现以机柜门禁管理为例，对管理模块进行介绍。出于对机房服务器等重要设备的安全性考虑，本次项目系统设计将设备机柜进行门禁系统管理。跟其他机房监控商不同，本公司将智能采集终端和门禁管理进行一体化设计，将小型的机柜门禁管理系统嵌入到数据采集终端，增强设备安全保护的同时，又减低了复杂的系统集成度，减轻了系统布线施工的负担。本机柜门禁管理系统，采

20、用ID卡作为身份识别手段，确认刷卡人的身份，门禁系统实现开门刷卡的权限管理，具备统一发卡管理的功能，可对所有机房的门禁进行统一管理，由中心统一划分进出权限。本公司的门禁系列产品，所有读卡器信息的都是韦根26标准格式传输，确保了门禁使用的高效率和高稳定性。系统设计的门禁系统是一个可以脱机独立运行的系统，机房监控管理平台出现任何问题都不会影响门禁系统的使用。系统自带远程开门功能，设备停电自动柜门开启。2.5.5 精密空调监控模块监控机房的专业精密空调，需要厂家提供相应的通讯接口（RS232 或RS485）和通信协议，并需要增加外置的智能设备控制器，才能通过协议转换实现遥控、遥信以及参数监测、故障诊

21、断。1）通过智能采集终端进行联动控制，根据机房内温度的情况进行远程的联动（手动）开、关空调，做到保护空调、节约用电。2）用图形和颜色变化来显示空调的工作情况，故障时将报警。每个空调的风机故障、过滤网阻塞等的监测。检测空调的开关状态（具体参数由所提供的通讯协议确定）。3）发出声光报警信号并自动拨号和手机短信，通知相关人员前来处理，防止小的故障扩大。4）智能设备控制器，可直接通过IP 网络将数据传送到监控中心。2.5.6 UPS监控模块对UPS监控需要增加智能设备控制器，并且需要厂家提供的UPS智能通讯接口以及接口协议。系统能够通过UPS 系统提供的通讯接口（RS232 或RS485）获取以下参数

22、并通过IP网络输出到采集服务器。1）取得UPS 和蓄电池的实时参数如：输入电压、输入频率、输入电流、输出电压、输出频率、输出电流、输出功率、机箱温度、电池电压、电池充电程度（后备时间）等；2）取得UPS 和蓄电池的工作状态：旁路工作状态、在线状态、电池供电状态、电池充电状态等（需要根据UPS 所提供的协议）；3）取得报警信息：输入越限报警、输出过载报警、电池异常报警、整流器故障报警、逆变器故障报警等（需要根据UPS 所提供的协议）。提供该UPS 的串口通信数据协议后，可使用1 套智能设备监控器实现（需根据协议做相应开发）一台UPS 设备的监测。2.5.7 服务器监控模块除了对环境动力、以及一些

23、硬件设备的监控外，系统还提供了对机房（机柜）重要服务器的监控，从软硬件一起着手，实现了更加全面的信息化监控平台。服务器监控模块主要是对服务器的CPU、内存、硬盘存储容量、应用线程、网络流量等监控，以动态曲线结合数字的方式显示。当采集到的内存使用、硬盘空间、cup占用率超出系统设定的报警范围后，系统自动从界面进行提示，并启用报警器、短信、电话等方式告知值班的管理人员。对于服务器的监控能够及早地发现服务器运行时所出现的隐患，对服务器的运行的状态、存储资源、通讯情况、进程情况等实现全面的监测，相关的管理人员能够从远程轻松地掌握服务器的运行信息。图（七）服务器监控参数2.5.8 网络质量监控模块网络质

24、量的好坏直接影响到数据传输的速度、质量，通过网络质量监控模块，实时监控相关网络的通讯质量、拥塞情况、响应时间、数据包丢失情况等，当采集的数据超出系统设定的报警范围后，系统自动从界面进行提示，并启用报警器、短信、电话等方式告知值班的管理人员。图（八）网络监控参数2.6 软件功能说明系统软件平台主要负责监控参数的采集、网络通讯、配置管理等功能：1） 对智能采集终端的数据采集：通过IP网络实时采集由智能采集终端传输过来的环境参数、机柜设备的用电电压及电流、机柜柜门的开关状态、防雷状态等进行监测；2） 对服务器的监控：对服务器的CPU、内存、硬盘存储容量、进程以及网络流量的监控；3） 网络设备的监控：

25、对机房相关的网络设备，服务器、路由器、交换机、防火墙等网络设备进行定时的连接测试，监控网络通/断的状态；4） 智能设备的监控：智能设备主要包括智能UPS、精密空调、电表等可提供监控接口的设备的监控，主要是根据客户的需求来扩展；5） 机柜/机房门禁监控及管理功能：具有对各个刷卡和开关门的监控记录能力，具有卡片管理功能、区域进出权限管理功能；6） 配置管理功能报警规则设置，告警等级设置，定时采集时间、掉线时间设置；7） 查询报表功能根据查询条件查询所有事件以及告警记录，具有HTML和PDF报表输出工功能；8） 报警功能系统具有、声光报警、短信报警以及电话报警功能，系统能够自定义告警对象、短信报警对

26、象以及报警信息，电话报警对象等，报警次数等；9） 系统以及人员管理包括服务器的设置，操作人员管理等。2.7 系统特点 环境、配电、门禁管理一体化设计，减少设备的交互和子系统的交叉，降低系统集成度，提高系统的稳定性； 智能采集设备全部采用嵌入式架构，基于IP网络进行采集数据的传输，全部设备连接采用RJ45接口，机架式安装，结构清晰，安装方便，数据传输稳定、速率快，实时性强； 系统采用分级的组网架构，实现分层管理，结构清晰，便于维护，而且扩展性非常好，在系统运行的同时可随时添加扩展设备； 基于嵌入式操作系统，系统性能稳定。BS软件架构，图形界面支持，结合数字以及图表的显示方式，增加对网络设备、服务

27、器的监控功能，全面监控分析机房的环境以及网络运行情况，集中统一的管理后台，将分散的监控节点进行集中、全面的监控管理，数据分级保存，满足数据资料长期、大量的存储要求； 提供智能设备接入的接口，可根据客户的需求添加指定的智能设备；集合门禁管理功能，使机房/机柜的安全性能得到大幅提高； 独有的服务器状态以及软件/服务运行状态的监控；系统采用声光、电话等报警手段及时告示维护管理相关人员，对于平时无人看管的计算机房有特别重要的使用意义。基于嵌入式操作系统，BS软件结构，图形界面支持，提供集中、全面的监控；分级组网架构，数据分级保存，维护方便，扩展性强;独有的服务器状态以及软件/服务运行状态的监控；提供智

28、能设备接口，可根据客户需求量定制和添加；环境、配电、门禁、管理的一一体化设计，安装简单方便、保障长时间稳定运行；图（九）系统特点2.8 系统优势监测范围： 一般的机房监控系统主要是实现机房环境、动力设备等硬件设施的监控，而本系统则独创地加入服务器状态、软件/服务的运行状态等软件方面的监测，从软硬件一起作手，为用户提供一个集中的、全面的机房监测管理系统平台；应用技术：前端采用嵌入式SOC数据采集设备，性能稳定；基于TCP/IP网络通讯协，组网方便反应速度快，对于大型的机房比采用传统的485查询式通讯方式有更加明显的优势；系统扩展：系统平台以及硬件设备都是IP网络来实现，通过树型分层菜单用户能够轻

29、而低实现分控点以及设备的增加，而且不会影响其他分控点正常的运行；设备扩展：系统除了可以接入平台现有的智能设备，亦可根据客户需求添加指定的具有标准通讯接口的智能设备；安全性能：本系统结合了门禁管理的功能，对于安全性高的机房或者机柜等提供了有效的安全保障，同时，该门禁功能也可以对各个门禁进行远程的控制管理，大大方便实际的操作使用。第三章 硬件设备介绍3.1 智能采集终端1设备功能特点智能采集终端是本公司自主研发生产的基于网络传输的嵌入式环境、动力监控端，它通过硬件设备对环境的温度、湿度、烟度、机柜设备的用电电压及电流、水浸、机柜柜门的开关状态进行监测，并且可以实现对机柜门禁的管理功能。它通过IP网

30、络将实时监测到的数据传送至监测服务器，能智能将现场环境数据采集、传输，汇总到监控采集服务器以实现整个监控过程。设备自带看门狗，确保设备能够长时间稳定工作。该终端全部采用RJ45接口与部件或者设备相连接，布局清晰，简洁美观；使用IP网络数据传输接口安装使用方便，特别适用于中小型机房、无人值班的机房、机站、电站等的环境与电力供应的监控应用。2设备运行环境电源交流220V，50Hz 尺寸440*220*44安装方法1U机架式安装额定功率<25W工作环境0-70，湿度10-90%非凝露通讯接口RJ45,网络10BaseT MTBF>5000小时3设备接口 提供1路温湿度探测器接口，可对环境内的温湿度进行实时监测； 提供1路电压1路电流测量接口，可对市电电压，电流进行监测； 提供1路WINGEN接口，可接入韦根读卡器； 提供1路RS232 /485接口； 提供1路声光报警器驱动输出,驱动能力<300ma； 提供1路电磁锁驱动输出,驱动能力<300ma；4参数范围说明监测数据输入：1) 单路交流电电流，范围0.110.0A；2) 交流电电压，<250V;3) 环境温